一、Hadoop HA 机制的学习

　　1.1、Hadoop 2.X 的架构图

　　2.x版本中，HDFS架构解决了单点故障问题，即引入双NameNode架构，同时借助共享存储系统来进行元数据的同步，共享存储系统类型一般有几类，如：Shared NAS+NFS、BookKeeper、BackupNode 和 Quorum Journal Manager(QJM)，上图中用的是QJM作为共享存储组件，通过搭建奇数结点的JournalNode实现主备NameNode元数据操作信息同步。

　　1.2、QJM原理

　　QJM全称是Quorum Journal Manager, 由JournalNode（JN）组成，一般是奇数点结点组成。每个JournalNode对外有一个简易的RPC接口，以供NameNode读写EditLog到JN本地磁盘。当写EditLog时，NameNode会同时向所有JournalNode并行写文件，只要有N/2+1结点写成功则认为此次写操作成功，遵循Paxos协议。其内部实现框架如下：

1.3、主备切换机制

　　要完成HA，除了元数据同步外，还得有一个完备的主备切换机制，Hadoop的主备选举依赖于ZooKeeper。下面是主备切换的状态图：

　　上面介绍了下关于HadoopHA机制，归纳起来主要是两块：元数据同步和主备选举。元数据同步依赖于QJM共享存储，主备选举依赖于ZKFC和Zookeeper。整个过程还是比较复杂的，如果能理解Paxos协议，那也能更好的理解这个。

　　详细请参考：https://www.cnblogs.com/qcloud1001/p/7693476.html

二、hadoop2.8.5 的HA 集群搭建准备

　　2.1、集群搭建准备

　　　　这里使用的是：　　CentOS7.0　　　VMware Workstation 14　　SecureCRT连接工具

　　　　　　　　　　　　　Hadoop-2.8.5　　　jdk-1.8.0_191　　zookeeper-3.4.6

　　　　apache全系列资源官网下载：http://mirror.bit.edu.cn/apache/

　　2.2、虚拟机设置

　　　　打开VMware Workstation 14  通过ALT+E+N打开虚拟网络编辑器

以下1、2、3 需要记录，需要在虚拟机中配置

　　通过cmd也能找到网卡设置

　　　　cmd  >   ipconfig

　　2.3、虚拟机设置

　　虚拟机安装可以参考： https://www.cnblogs.com/sxdcgaq8080/p/7466529.html

　　网络适配器：NAT

　　内存：512MB~1024MB即可

　　安装可以选择：最小安装

　　安装一台虚拟机即可，其他几台可以使用克隆方法：（其他几台虚拟机也可以在单机配置完毕后进行复制）

　　2.4、各虚拟机设置

　　　　2.4.1 静态ip的设置

　　　　2.4.2 主机名的设置

　　　　2.4.3 hosts设置

　　　　2.4.3 ssh密钥的设置

　　　　下面进行设置：可以参考我这里的配置

　　　　修改静态ip

　　这里的ifcfg-ens33需要根据个人虚拟机的网络名

cd /etc/sysconfig/network-scripts
ls
vi ifcfg-ens33

　　　　这里修改：ONBOOT=yes,BOOTPROTO=static

　　　　　　添加：IPADDR=192.168.182.135　　#参考前面的网卡设置
　　  　　　　　　 NETMASK=255.255.255.0　　#参考前面的网卡设置
　　　　　　　　　GATEWAY=192.168.182.2　#参考前面的网卡设置
　　　　　　　　　DNS1=8.8.8.8

service network restart

　　进行网络重启后连接测试(个人/外网)：ping 主机ip/www.baidu.com

　　其他三台虚拟机设置如上，只有ip需要修改

　　主机名修改：

hostname node1
su
vi /etc/sysconfig/network
vi /etc/hostnamereboot

　　network中添加：NETWORKING=yes

　　　　　　　　　HOSTNAME=node1

　　hostname中添加：node1

　　之后重启：reboot

　　其他三台虚拟机设置如上，分别修改主机名为node2,node3,node4

　　hosts的设置：

vi /etc/hosts

　　node1的修改如下：

　　其他三台虚拟机设置如上，没有变化

　　ssh密钥的设置：

　　　　以下命令用于生成ssh键值对，复制公钥形成 id_rsa.pub 到authorized_keys 文件中，并提供拥有者具有authorized_keys文件的读写权限。

ssh-keygen -t rsa
cat ~/.ssh/id_rsa.pub >> ~/.ssh/authorized_keys
chmod 0600 ~/.ssh/authorized_keys

　　其他三台虚拟机执行以上命令后，需要对node1进行设置，以后能通过node1免密访问其他主机。

　　通过SecureCRT分别连接4台虚拟机，需要将node1的公钥发送到其他主机进行记录

scp ~/.ssh/id_rsa.pub root@node2:~/.ssh/id_rsa_n1.pub
scp ~/.ssh/id_rsa.pub root@node3:~/.ssh/id_rsa_n1.pub
scp ~/.ssh/id_rsa.pub root@node4:~/.ssh/id_rsa_n1.pub

　　　发送完毕后，将id_rsa_n1.pub中的内容追加到authorized_keys中

cat ~/.ssh/id_rsa_n1.pub >> ~/.ssh/authorized_keys

　　三台虚拟机完成上面操作可在node1主机中进行验证

ssh node2
ssh node3

　　正确的设置下登陆是不需要密码的，用exit退出登录

　　2.5、jdk1.8.0的设置安装及hadoop2.8.5的安装

　　　　2.5.1 jdk1.8的安装

　　首先卸载原centOS系统中附带的jdk

　　　　通过以下两个命令查找系统中的jdk

rpm -qa | grep jdk
rpm -qa | grep gcj

　　可能的结果是：(也有可能有其他的)

　　　　libgcj-4.1.2-42.el5

　　　　java-1.4.2-gcj-compat-1.4.2.0-40jpp.115

　　之后通过　　yum -y remove <file>命令卸载

yum -y remove java-1.4.2-gcj-compat-1.4.2.0-40jpp.115

　　最后输入java -version验证虚拟机中是否还有jdk

　　接下来是安装的过程

1、通过SecureCRT将linux版本的jdk，hadoop，zookeeper(为了后面的搭建)发送到虚拟机上

通过SFTP进行发送

　　发送后的tar.gz文件在~文件夹内

使用    tar -zxvf <file>    进行解压
之后使用    mv ~/<file> /usr/local/java/    移动到/usr/local目录下

　　这里我的目录是在/usr/local下

2、各种环境的配置

　　linux的环境配置在/etc/profile中

vi /etc/profile

　　在文件的最后添加如下的配置（后面的也一并配置了）

　　这里注意各个软件的目录位置

export HADOOP_HOME=/usr/local/hadoop2.8.5
export JAVA_HOME=/usr/local/java/jdk1.8.0
export ZOOKEEPER_HOME=/usr/local/zookeeperexport HADOOP_MAPRED_HOME=$HADOOP_HOME
export HADOOP_COMMON_HOME=$HADOOP_HOME
export HADOOP_HDFS_HOME=$HADOOP_HOME
export YARN_HOME=$HADOOP_HOME
export HADOOP_COMMON_LIB_NATIVE_DIR=$HADOOP_HOME/lib/native
export HADOOP_INSTALL=$HADOOP_HOMEexport PATH=$JAVA_HOME/bin:$HADOOP_HOME/bin:$HADOOP_HOME/sbin:$ZOOKEEPER_HOME/bin:$PATH

　　后面使用　　source /etc/profile　　刷新文件即可

　　下面进行验证：

　　到这里验证通过就说明安装成功了。

三、HA集群搭建的设置

以上是各node上的分布：

NN：namenode　　DN：datanode　　ZK ： zookeeper（QuorumPeerMain）　　

ZKFC : DFSZKFailoverController　　JN : JournalNode　　RM：ResourceManager　　

DM：DataNode、NodeManager　　

以下配置参考hadoop HA 官网配置：http://hadoop.apache.org/docs/stable/hadoop-project-dist/hadoop-hdfs/HDFSHighAvailabilityWithQJM.html

　　各hadoop文件配置：

cd $HADOOP_HOME
ls
cd etc/hadoop

　　该目录下进行hadoop的配置(均在configuration标签中配置)：

hadoop-env.sh

修改（JDK的路径）：export JAVA_HOME=/usr/local/java/jdk1.8.0

添加：export HADOOP_OPTS="-Djava.library.path=${HADOOP_HOME}/lib/native"

core-site.xml

<property><name>fs.defaultFS</name><value>hdfs://mycluster</value>
</property>
<property><name>ha.zookeeper.quorum</name><value>node1:2181,node2:2181,node3:2181</value>
</property>
<property><name>hadoop.tmp.dir</name><value>/opt/hadoopHA</value>
</property>

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hdfs-site.xml

 <property><name>dfs.nameservices</name><value>mycluster</value></property><property><name>dfs.ha.namenodes.mycluster</name><value>nn1,nn2</value></property><property><name>dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn1</name><value>node1:8020</value></property><property><name>dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn2</name><value>node2:8020</value></property><property><name>dfs.namenode.http-address.mycluster.nn1</name><value>node1:50070</value></property><property><name>dfs.namenode.http-address.mycluster.nn2</name><value>node2:50070</value></property><property><name>dfs.namenode.shared.edits.dir</name><value>qjournal://node2:8485;node3:8485;node4:8485/mycluster</value></property><property><name>dfs.client.failover.proxy.provider.mycluster</name><value>org.apache.hadoop.hdfs.server.namenode.ha.ConfiguredFailoverProxyProvider</value></property><property><name>dfs.ha.fencing.methods</name><value>sshfence</value></property><property><name>dfs.ha.fencing.ssh.private-key-files</name><value>/root/.ssh/id_rsa</value></property><property><name>dfs.journalnode.edits.dir</name><value>/opt/journal/data</value></property><property><name>dfs.ha.automatic-failover.enabled</name><value>true</value></property>

View Code

cp mapred-site.xml.template mapred-site.xml

　　通过这个创建mapred-site.xml配置

mapred-site.xml

<property><name>mapreduce.framework.name</name><value>yarn</value>
</property>

View Code

yarn-site.xml

<property><name>yarn.resourcemanager.hostname</name><value>node1</value>
</property>
<property><name>yarn.nodemanager.aux-services</name><value>mapreduce_shuffle</value>
</property>
<property><name>yarn.nodemanager.aux-services.mapreduce.shuffle.class</name><value>org.apache.hadoop.mapred.ShuffleHandler</value>
</property>

View Code

编辑slaves文件，添加以下内容

node2
node3
node4

View Code

所有配置完成之后，要全部同步到其他几台虚拟机

scp ./* root@node2:/usr/local/hadoop2.8.5/etc/hadoop/
scp ./* root@node3:/usr/local/hadoop2.8.5/etc/hadoop/
scp ./* root@node4:/usr/local/hadoop2.8.5/etc/hadoop/

　　对于zookeeper进行配置

cd $ZOOKEEPER_HOME/conf
cp zoo_sample.cfg zoo.cfg
vi zoo.cfg

修改：dataDir=/opt/zookeeper　　#这里指定zookeeper的data数据目录（没有，需要手动创建）
在最后添加：

server.1=node1:2888:3888
server.2=node2:2888:3888
server.3=node3:2888:3888

现在保存并去创建zookeeper的data数据目录，在该目录下

vi myid

　　在该文件中不同zookeeper虚拟机中配置不同（不能有错），跟zoo.cfg后面配置的server有关，myid文件中只有1个数字即可。

node1:1

node2:2

node3:3

四、集群服务的启动验证

1、（node1,node2,node3）虚拟机上的zookeeper启动

　　cd $ZOOKEEPER_HOME/bin

　　./zkServer.sh start

　　启动完成后可通过　　./zkServer.sh status　　进行查看

2、在node1上进行验证

　　2.1、格式化操作

　　　　cd $HADOOP_HOME/bin

　　　　　zkfc格式化：hdfs zkfc -format

　　　　　hdfs格式化：hdfs namenode -format

　　2.2、HA的启动

　　　　cd $HADOOP_HOME/sbin

　　　　./start-dfs.sh(启动HDFS)

　　　　./start-yarn.sh(启动YARN)

　　2.3、HA的验证

　　　　各node主机的hadoop端口验证

　　zookeeper各节点验证

　　2.4 、外部网站验证